volatile关键字三重功效

    技术2023-07-15  90

    64位写入原子性

    举一个简单的例子,对于一个long型变量的赋值和取值操作而言,在多线程场景下,线程A调用set(100),线程B调用get(),在某些场景下,返回值可能不是100。

    package com.lc.test02; import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; /** * @author liuchao * @date 2020/7/3 */ public class Test01 { private long a = 0; public void set(long a) {//线程1设置值 this.a = a; } public long get() {//线程2获取值,返回值可能不是100 return a; } public static void main(String[] args) { Test01 test = new Test01(); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2); CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); executor.execute(() -> { try { latch.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } long i = 100L; test.set(i); System.out.println("-----设置:" + i); }); executor.execute(() -> { try { latch.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("----获取:" + test.get()); }); latch.countDown(); executor.shutdown(); } }

     为什么获取到的值有可能不是100呢,是因为JVM规范并未要求64位的long和double写入是原子性的,64位的数据有可能被拆分成两个32位的数据写入,这样另一个线程拿到的数据有可能是32位的不完整的数据,如果在long属性前面加上volatile关键字就可以解决此问题。

    内存可见性

    JVM将内存组织为主内存和工作内存两个部分。

    针对主内存中的变量,线程A操作后线程B看到要经过的流程

    线程A操作后数据存储在线程A工作内存=》save到主内存=》线程B从主内存load到线程B工作内存

    那在整个操作过程中是非原子性操作的,有可能线程A修改后是10,但是线程B读取到的数据是非10,因为线程A修改后的数据还未save到主内存,那要解决这个问题也比较简单就是直接在属性前面加上volatile关键字,也就是解决了内存可见性问题 

    禁止重排序

    在经典的单线程安全的写法上DCL

    //注意,此代码有安全问题 package com.lc.test02; /** * @author liuchao * @date 2020/7/3 */ public class Test01 { private static Test01 instance; public static Test01 getInstance() { if (null == instance) { synchronized (instance) {//为了性能验证 使用lock if (null == instance) { instance = new Test01();//有问题的代码 } } } return instance; } }

    上述的instance = new Test01();代码有问题:其底层会分为三个操作:

    (1)分配一块内存。

    (2)在内存上初始化成员变量。

    (3)把instance引用指向内存。 

    在这三个操作中,操作(2)和操作(3)可能重排序,即先把instance指向内存,再初始化成员变量,因为二者并没有先后的依赖关系。此时,另外一个线程可能拿到一个未完全初始化的对象。这时,直接访问里面的成员变量,就可能出错。这就是典型的“构造函数溢出”问题。解决办法也很简单,就是为instance变量加上volatile修饰

     

    Processed: 0.009, SQL: 10